專利名稱：軌道車機(jī)車信號(hào)電源接線盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種火車機(jī)車電源轉(zhuǎn)換和接線分配電器裝置。
背景技術(shù)：
隨著鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，列車速度逐步提高，列車密度逐步加大，新的運(yùn)輸形式使鐵路維修生產(chǎn)面臨新的挑戰(zhàn)，維修生產(chǎn)的安全和運(yùn)輸形式的矛盾日益突出，鐵路各單位、部門為提高維修及生產(chǎn)的質(zhì)量、速度，增置大量的動(dòng)力軌道車、求援車等小型機(jī)車。僅石家莊分局管內(nèi)就有近百輛，而北京路局管內(nèi)有400余輛，它們?cè)谑鹿示仍?、物資運(yùn)輸、工程施工和維修生產(chǎn)等工作中發(fā)揮了不可替代的作用。
但是由于動(dòng)力軌道車種類多、體積小、電源電壓低等自身?xiàng)l件限制，均未裝設(shè)機(jī)車信號(hào)和自動(dòng)停車裝置，這給軌道車司機(jī)駕駛工作帶來極大不便，尤其是在雨、雪、霧天、夜間及彎道處行車時(shí)無法確認(rèn)信號(hào)，而且易發(fā)生司機(jī)打盹，誤認(rèn)信號(hào)或超速運(yùn)行造成的各種機(jī)車撞車、脫線、擠岔和冒進(jìn)信號(hào)等事故的發(fā)生，成為運(yùn)輸生產(chǎn)的一大隱患。
動(dòng)力軌道車同一般機(jī)車的區(qū)別主要包括車體結(jié)構(gòu)、電源系統(tǒng)、管理方式和運(yùn)行方式等方面，在這些方面中，電源系統(tǒng)尤為重要?，F(xiàn)行各種機(jī)車均具有110V或50V直流發(fā)電機(jī)及相應(yīng)的蓄電池設(shè)備，為適應(yīng)在這些機(jī)車上運(yùn)用機(jī)車信號(hào)和自停裝置，已有定型的電源接線盒，其主要功能是完成設(shè)備之間的接線聯(lián)接，同時(shí)完成50V電源穩(wěn)壓，或?qū)?10V變壓、穩(wěn)壓為50V以滿足機(jī)車信號(hào)和自停裝置的正常運(yùn)行。
在軌道車上只有24V直流發(fā)電機(jī)及相應(yīng)的蓄電池設(shè)備，不能直接安裝現(xiàn)行的機(jī)車信號(hào)和自停裝置，為此需要研制軌道車專用的電源接線盒。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供一種將軌道車上24V直流電源轉(zhuǎn)換為50V直流電源并提供相應(yīng)的接線端子以滿足安裝通用機(jī)車信號(hào)設(shè)備和自停裝置供電和接線需要的軌道車機(jī)車信號(hào)電源接線盒。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種軌道車機(jī)車信號(hào)電源接線盒，包括機(jī)殼和安裝于機(jī)殼上的接線端子、插接頭、開關(guān)表示和兩塊逆變穩(wěn)壓電路板；其特征在于逆變穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)為機(jī)車電源24V通過保險(xiǎn)管FUSE經(jīng)前置電容C1濾波、去除機(jī)車電源中的雜波，再通過穩(wěn)壓集成電路7824前置穩(wěn)壓，對(duì)穩(wěn)壓后的電源經(jīng)過π型濾波電容C3形成π型濾波器再濾波后輸入電源逆變穩(wěn)壓集成塊NWK，經(jīng)逆變后輸出的電源50V再經(jīng)后置濾波電容C2濾波后向機(jī)車信號(hào)設(shè)備和自停裝置提供電源；
其中逆變穩(wěn)壓集成塊NWK內(nèi)部電路信號(hào)傳遞關(guān)系為將直流輸入24V電壓經(jīng)濾波電路進(jìn)行前級(jí)穩(wěn)壓濾波，通過開關(guān)電路將直流信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，轉(zhuǎn)換成高頻脈沖信號(hào)，通過高頻變壓器將此信號(hào)進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)換，再經(jīng)整流電路、穩(wěn)壓電路、濾波電路進(jìn)行整流、穩(wěn)壓、濾波后直流輸出50V電源電壓，同時(shí)通過專用芯片控制電路對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制和對(duì)輸出電壓由取樣電路、隔離電路進(jìn)行采樣、隔離監(jiān)測并通過反饋線圈進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)整。
本實(shí)用新型的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)機(jī)殼上安裝的接線端子由6個(gè)19芯的CX航空插孔和1個(gè)7芯的CX航空插孔組成。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、穩(wěn)壓精度高，根據(jù)鐵運(yùn)(2000)14號(hào)鐵道部信號(hào)維護(hù)規(guī)則“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)機(jī)車信號(hào)電源的要求50V±10、25W及鐵道部對(duì)定型自停設(shè)備的電源要求50V±10V、100W，該電源接線盒可提供機(jī)車信號(hào)電源48V±2V、25W；自停裝置電源48V±2V、100W，完全可保證機(jī)車信號(hào)及自停裝置的良好運(yùn)用。2、寬帶輸入可在輸入電源電壓在18～36V之間波動(dòng)的情況下，輸出電壓仍保持在48V±2V；3、工作溫度范圍大在-30℃～60℃環(huán)境溫度下正常提供48V±2V電源；4、低紋波紋波電壓不大于150mV(P-P)；5、抗震性能好動(dòng)力軌道車震動(dòng)相對(duì)應(yīng)于機(jī)車的震動(dòng)幅度大的多。在BG/T242310-1995，試驗(yàn)FC和導(dǎo)則振動(dòng)(正弦)情況下仍能正常提供48V±2V的電源；6、具有較高的綜合技術(shù)水平和推廣價(jià)值，可使機(jī)車信號(hào)自停裝置有效地可靠工作，整機(jī)技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備可靠。


圖1為本實(shí)用新型整體組成框圖圖2為本實(shí)用新型逆變穩(wěn)壓電路原理圖圖3為本實(shí)用新型逆變穩(wěn)壓集成塊內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及信號(hào)傳遞關(guān)系框圖圖4為接線端子、插接頭及與外部設(shè)備連接關(guān)系框圖具體實(shí)施方式
一、整體結(jié)構(gòu)主要功能及性能指標(biāo)整體由機(jī)殼1、接線端子2、插接頭3、開關(guān)表示4和兩塊逆變穩(wěn)壓電路板5組成(見圖1)。電路板5一塊輸出50V、25W，一塊輸出50V、100W。
逆變穩(wěn)壓電路將軌道車24V直流電源逆變穩(wěn)壓為48V±2V的直流電源。
接線端子將48V±2V的直流電源通過接線端子向各插接頭輸出電源。
插接頭將48V±2V電源提供給與之相連接的機(jī)車信號(hào)主機(jī)、自停裝置、信號(hào)顯示機(jī)構(gòu)等設(shè)備。
開關(guān)表示將分別顯示I端、II端接線及相關(guān)指示燈、電源開關(guān)表示。
主要功能一是通過對(duì)軌道車上的24V電源進(jìn)行逆變升壓穩(wěn)壓，為安裝的通用機(jī)車信號(hào)設(shè)備提供48V±2V、25W的直流電源和自停裝置提供48V±2V、100W的直流電源；另一個(gè)是實(shí)現(xiàn)各信號(hào)設(shè)備之間、信號(hào)與自停設(shè)備之間的聯(lián)接。
性能指標(biāo)1、輸入18～36V，二路輸出，一路48V±2V/25W，一路48V±2V/100W，紋波電壓不大于150mV(P-P)2、具有π型輸入濾波器。
3、電源效率≥80％4、溫度系數(shù)1mV/℃5、負(fù)載效應(yīng)0.2％6、環(huán)境溫度-30℃～+60℃二、電路結(jié)構(gòu)原理將輸入直流24V電壓進(jìn)行前級(jí)穩(wěn)壓、濾波，通過開關(guān)電路將直流信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，轉(zhuǎn)換成高頻脈沖信號(hào)，并通過升壓變壓器將此信號(hào)進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)換，同時(shí)通過專用芯片，對(duì)輸出電壓進(jìn)行監(jiān)測并通過反饋線圈進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)整，從而使輸出高頻電壓濾波后達(dá)到穩(wěn)壓。
具體逆變穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)及電信號(hào)傳遞關(guān)系為一種軌道車機(jī)車信號(hào)電源接線盒，包括機(jī)殼1和安裝于機(jī)殼上的接線端子2、插接頭3、開關(guān)表示4和兩塊逆變穩(wěn)壓電路板5；其特征在于逆變穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)為機(jī)車電源24V通過保險(xiǎn)管FUSE經(jīng)前置電容C1濾波、去除機(jī)車電源中的雜波，再通過穩(wěn)壓集成電路7824前置穩(wěn)壓，對(duì)穩(wěn)壓后的電源經(jīng)過π型濾波電容C3形成π型濾波器再濾波后輸入電源逆變穩(wěn)壓集成塊NWK，經(jīng)逆變后輸出的電源50V再經(jīng)后置濾波電容C2濾波后向機(jī)車信號(hào)設(shè)備和自停裝置提供電源；其中逆變穩(wěn)壓集成塊NWK內(nèi)部電路信號(hào)傳遞關(guān)系為將直流輸入624V電壓經(jīng)濾波電路7進(jìn)行前級(jí)穩(wěn)壓濾波，通過開關(guān)電路8將直流信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，轉(zhuǎn)換成高頻脈沖信號(hào)，通過高頻變壓器9將此信號(hào)進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)換，再經(jīng)整流電路10、穩(wěn)壓電路11、濾波電路12進(jìn)行整流、穩(wěn)壓、濾波后直流輸出13，50V電源電壓，同時(shí)通過專用芯片控制電路16對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制和對(duì)輸出電壓由取樣電路14、隔離電路15進(jìn)行采樣、隔離監(jiān)測并通過反饋線圈進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)整。
三、接線端子、插接頭及與信號(hào)設(shè)備的聯(lián)接參見圖4，圖中X指插孔，XH指插頭，L為電纜。
接線盒共有6個(gè)19芯、CX航空插孔，1個(gè)7芯CX航空插孔。它們分別為X22、X23、X24、X25、X26、X27、X28。
1、X22為給機(jī)車信號(hào)語音提示器、運(yùn)行記錄儀17提供機(jī)車信號(hào)顯示狀態(tài)。
2、X23為給自停裝置18提供機(jī)車信號(hào)顯示狀態(tài)及48V±2V、100W電源。
3、X24為給機(jī)車信號(hào)主機(jī)19提供48V±2V、25W電源。
4、X25為給機(jī)車信號(hào)主機(jī)19提供地面信號(hào)信息及接收經(jīng)機(jī)車信號(hào)主機(jī)處理后的相對(duì)應(yīng)于地面信息的機(jī)車信號(hào)燈光顯示信息。
5、X26為接收機(jī)車輸入24V直流電源20及地面信號(hào)信息。如通過換向繼電器22連接兩個(gè)感應(yīng)器23以及連接兩個(gè)上下行開關(guān)21。
6、X27為給機(jī)車信號(hào)I室八顯示機(jī)構(gòu)24提供顯示燈光信息。
7、X28為給機(jī)車信號(hào)II室八顯示機(jī)構(gòu)24提供顯示燈光信息。
四、整體功能設(shè)計(jì)1、主要功能特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)電源電壓的逆變、由輸入18～36V電源經(jīng)過逆變?yōu)?8±2V，其核心部件是采用新技術(shù)制作的專用逆變穩(wěn)壓電源集成塊，從而使其具有穩(wěn)壓精度高、寬帶輸入(18～36V)，工作溫度范圍大，低紋波、低噪聲、抗震性能好，具有瞬時(shí)保護(hù)功能。
2、能多項(xiàng)設(shè)備連接，功能全，操作簡捷方便五、關(guān)鍵技術(shù)的使用和說明逆變穩(wěn)壓電路，采用π型輸入濾波器，7824瞬時(shí)保護(hù)開關(guān)，逆變穩(wěn)壓集成塊。
將輸入直流24V電壓進(jìn)行前級(jí)穩(wěn)壓，π型濾波，并通過開關(guān)電路將直流信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，轉(zhuǎn)換成高頻脈沖信號(hào)，并通過升壓變壓器將此信號(hào)進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)換，同時(shí)通過專用芯片對(duì)輸出電壓進(jìn)行監(jiān)測并通過反饋線圈進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)整，從而使輸出高頻電壓濾波后達(dá)到穩(wěn)壓的目的。通過逆變穩(wěn)壓電路，已完全克服了軌道車電源不穩(wěn)定尤其是起機(jī)時(shí)耗電大的情況下，保證了機(jī)車信號(hào)及自停裝置的穩(wěn)定工作。
權(quán)利要求1.一種軌道車機(jī)車信號(hào)電源接線盒，包括機(jī)殼(1)和安裝于機(jī)殼上的接線端子(2)、插接頭(3)、開關(guān)表示(4)和兩塊逆變穩(wěn)壓電路板(5)；其特征在于逆變穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)為機(jī)車電源24V通過保險(xiǎn)管(FUSE)經(jīng)前置電容(C1)濾波、去除機(jī)車電源中的雜波，再通過穩(wěn)壓集成電路(7824)前置穩(wěn)壓，對(duì)穩(wěn)壓后的電源經(jīng)過π型濾波電容(C3)形成π型濾波器再濾波后輸入電源逆變穩(wěn)壓集成塊(NWK)，經(jīng)逆變后輸出的電源50V再經(jīng)后置濾波電容(C2)濾波后向機(jī)車信號(hào)設(shè)備和自停裝置提供電源；其中逆變穩(wěn)壓集成塊(NWK)內(nèi)部電路信號(hào)傳遞關(guān)系為將直流輸入(6)24V電壓經(jīng)濾波電路(7)進(jìn)行前級(jí)穩(wěn)壓濾波，通過開關(guān)電路(8)將直流信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，轉(zhuǎn)換成高頻脈沖信號(hào)，通過高頻變壓器(9)將此信號(hào)進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)換，再經(jīng)整流電路(10)、穩(wěn)壓電路(11)、濾波電路(12)進(jìn)行整流、穩(wěn)壓、濾波后直流輸出(13)50V電源電壓，同時(shí)通過專用芯片控制電路(16)對(duì)脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制和對(duì)輸出電壓由取樣電路(14)、隔離電路(15)進(jìn)行采樣、隔離監(jiān)測并通過反饋線圈進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車機(jī)車信號(hào)電源接線盒，其特征在于機(jī)殼(1)上安裝的接線端子(2)由6個(gè)19芯的CX航空插孔和1個(gè)7芯的CX航空插孔組成。
專利摘要一種軌道車機(jī)車信號(hào)電源接線盒，其主要特征是，包括機(jī)殼和安裝于機(jī)殼上的接線端子、插接頭、開關(guān)表示和逆變穩(wěn)壓電路板，逆變穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)為機(jī)車電源24V通過保險(xiǎn)管經(jīng)前置電容濾波去除雜波，再通過穩(wěn)壓集成電路前置穩(wěn)壓，對(duì)穩(wěn)壓后的電源經(jīng)過π型濾波電容形成π型濾波器再濾波后輸入電源逆變穩(wěn)壓集成塊，經(jīng)逆變后輸出的電源50V再經(jīng)后置濾波電容濾波后向機(jī)車信號(hào)設(shè)備和自停裝置提供電源。本實(shí)用新型具有穩(wěn)壓精度高、寬帶輸入(18－36V)，工作溫度范圍大，低紋波、低噪聲，抗震性能好，具有瞬間保護(hù)功能等優(yōu)點(diǎn)，可完全滿足軌道車機(jī)車信號(hào)設(shè)備和自停裝置對(duì)電源的要求。
文檔編號(hào)B60M1/00GK2540323SQ0223513
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2002年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者史文峰, 管星堂, 曹俊華, 呂硯升, 高雙年, 徐建元, 魏正定, 張延文, 王偉, 徐平, 武靜峰, 俞漫江, 胡月軍, 李全福, 馮巨龍, 馮志臣, 王軍, 杜敏建, 張合芹, 張明哲 申請(qǐng)人:石家莊鐵路分局邯鄲電務(wù)段